本發(fā)明涉及測(cè)量物體轉(zhuǎn)速的領(lǐng)域，具體為測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)速是能源設(shè)備與動(dòng)力機(jī)械性能測(cè)試中的一個(gè)重要的特性參量，因?yàn)閯?dòng)力機(jī)械的許多特性都有轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。由于摩擦力的存在，當(dāng)我們?cè)O(shè)定一個(gè)物體的轉(zhuǎn)速為某個(gè)值時(shí)，而實(shí)際情況中物體達(dá)不到這個(gè)轉(zhuǎn)速；在實(shí)驗(yàn)中，物體轉(zhuǎn)速的值不準(zhǔn)確，往往會(huì)導(dǎo)致失之毫厘差之千里，直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。根據(jù)轉(zhuǎn)速測(cè)量的工作方式可分為兩大類，接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表和非接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測(cè)量采用光耦或者霍爾點(diǎn)機(jī)脈沖檢測(cè)，存在著轉(zhuǎn)速響應(yīng)慢，電路機(jī)械裝置復(fù)雜，壽命短價(jià)格高等缺點(diǎn)，而且測(cè)量結(jié)果不精確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置及其使用方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置，包括小球、彈簧、彈力測(cè)量裝置、位置標(biāo)記線、信號(hào)處理裝置和信號(hào)接收裝置；所述的彈簧一端連接小球，另一端連接彈力測(cè)量裝置，所述的彈力測(cè)量裝置能夠測(cè)量出彈簧的彈力，并且將彈力轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息發(fā)送到信號(hào)處理裝置；所述的位置標(biāo)記線用于方便使用者測(cè)量位置標(biāo)記線距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度，測(cè)量出來(lái)的距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度需要輸入到信號(hào)接收裝置中，所述的信號(hào)接收裝置將測(cè)量出來(lái)的位置標(biāo)記線距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息并發(fā)送到信號(hào)處理裝置；

所述的信號(hào)處理裝置接收到彈力測(cè)量裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的彈簧彈力的數(shù)字信息和信號(hào)接收裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的位置標(biāo)記線距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息后首先進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過(guò)以下公式得到在水平方向運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速：

G=m*g=Ft*sinα；

Ft*cosα=F；

F=4π²*m*R*n²；

其中：Ft為彈簧彈力，單位為N；

α為彈簧彈力方向與水平方向形成的夾角；

F為離心力，單位為N；

G為小球的重力，單位為N；

m為小球的質(zhì)量，單位為Kg；

g為重力加速度，取值為10m/s2；

π為圓周率，取值為3.14；

R為離心半徑，單位為m；

n為轉(zhuǎn)速，單位為r/s；

所述的信號(hào)處理裝置將得到的轉(zhuǎn)速、彈簧彈力、離心力和離心半徑和小球質(zhì)量信息存儲(chǔ)后發(fā)送到信號(hào)接收裝置上顯示。

優(yōu)選的，所述的小球由不銹鋼材料制成。

優(yōu)選的，所述的信號(hào)處理裝置也能夠?qū)⑿畔鬏斨岭娔X、手機(jī)和平板上。

所述的測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置，其使用方法為：

第一步、將所述的測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置置于需測(cè)量的物體上；

第二步、測(cè)量位置標(biāo)記線距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度，并輸入到信號(hào)接收裝置中；

第三步、使物體在水平方向上旋轉(zhuǎn)起來(lái)，即可在信號(hào)接收裝置中顯示轉(zhuǎn)速、彈簧彈力、離心力和離心半徑和小球質(zhì)量信息。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：所述的測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置及其使用方法通過(guò)離心力的作用，能夠準(zhǔn)確的得出物體在水平方向上的實(shí)際轉(zhuǎn)速，方法科學(xué)合理，得出的結(jié)果精確，此外，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)速、彈簧彈力、離心力和離心半徑和小球質(zhì)量信息在信號(hào)接收裝置或電腦、手機(jī)和平板上顯示出來(lái)，操作簡(jiǎn)單，使用方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的小球受力圖。

圖中：1、小球，2、彈簧，3、彈力測(cè)量裝置，4、位置標(biāo)記線，5、信號(hào)處理裝置，6、信號(hào)接收裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置，包括小球1、彈簧2、彈力測(cè)量裝置3、位置標(biāo)記線4、信號(hào)處理裝置5和信號(hào)接收裝置6；將測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置焊接在需測(cè)量的物體上；彈簧2一端連接小球1，另一端連接彈力測(cè)量裝置3，小球1由不銹鋼材料制成，質(zhì)量為0.05Kg為了防止小球因?yàn)樽陨戆l(fā)生氧化或還原反應(yīng)而導(dǎo)致自身重力增加或減少，彈力測(cè)量裝置3能夠測(cè)量出彈簧2的彈力Ft=5N，并且將彈力轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息發(fā)送到信號(hào)處理裝置5；位置標(biāo)記線4用于方便使用者測(cè)量位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度R=10m，測(cè)量出來(lái)的距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度需要輸入到信號(hào)接收裝置6中，信號(hào)接收裝置6將測(cè)量出來(lái)的位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息并發(fā)送到信號(hào)處理裝置5；

信號(hào)處理裝置5接收到彈力測(cè)量裝置3發(fā)送過(guò)來(lái)的彈簧2彈力的數(shù)字信息和信號(hào)接收裝置6發(fā)送過(guò)來(lái)的位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息后首先進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過(guò)以下公式得到在水平方向運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速：

G=m*g=Ft*sinα；得出sinα=0.05*10/5=0.1，進(jìn)而得出cosα的值；

Ft*cosα=F；得出F≈4.975 N

F=4π²*m*R*n²；得出n=0.25r/s；

其中：Ft為彈簧2彈力，單位為N；

α為彈簧2彈力方向與水平方向形成的夾角；

F為離心力，單位為N；

G為小球1的重力，單位為N；

m為小球1的質(zhì)量，單位為Kg；

g為重力加速度，取值為10m/s2；

π為圓周率，取值為3.14；

R為離心半徑，單位為m；

n為轉(zhuǎn)速，單位為r/s；

信號(hào)處理裝置5將得到的轉(zhuǎn)速、彈簧2彈力、離心力和離心半徑和小球1質(zhì)量信息存儲(chǔ)后發(fā)送到信號(hào)接收裝置6上顯示。

實(shí)施例2：

請(qǐng)參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置，包括小球1、彈簧2、彈力測(cè)量裝置3、位置標(biāo)記線4、信號(hào)處理裝置5和信號(hào)接收裝置6；將測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置粘貼在需測(cè)量的物體上；彈簧2一端連接小球1，另一端連接彈力測(cè)量裝置3，小球1由不銹鋼材料制成，質(zhì)量為0.1Kg為了防止小球因?yàn)樽陨戆l(fā)生氧化或還原反應(yīng)而導(dǎo)致自身重力增加或減少，彈力測(cè)量裝置3能夠測(cè)量出彈簧2的彈力Ft=2N，并且將彈力轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息發(fā)送到信號(hào)處理裝置5；位置標(biāo)記線4用于方便使用者測(cè)量位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度R=5m，測(cè)量出來(lái)的距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度需要輸入到信號(hào)接收裝置6中，信號(hào)接收裝置6將測(cè)量出來(lái)的位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息并發(fā)送到信號(hào)處理裝置5；

信號(hào)處理裝置5接收到彈力測(cè)量裝置3發(fā)送過(guò)來(lái)的彈簧2彈力的數(shù)字信息和信號(hào)接收裝置6發(fā)送過(guò)來(lái)的位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息后首先進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過(guò)以下公式得到在水平方向運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速：

G=m*g=Ft*sinα；得出sinα=0.1*10/2=0.5，進(jìn)而得出cosα的值；

Ft*cosα=F；得出F≈1.7 N

F=4π²*m*R*n²；得出n=0.155r/s；

其中：Ft為彈簧2彈力，單位為N；

α為彈簧2彈力方向與水平方向形成的夾角；

F為離心力，單位為N；

G為小球1的重力，單位為N；

m為小球1的質(zhì)量，單位為Kg；

g為重力加速度，取值為10m/s2；

π為圓周率，取值為3.14；

R為離心半徑，單位為m；

n為轉(zhuǎn)速，單位為r/s；

信號(hào)處理裝置5將得到的轉(zhuǎn)速、彈簧2彈力、離心力和離心半徑和小球1質(zhì)量信息存儲(chǔ)后發(fā)送到電腦上顯示。

實(shí)施例3：

請(qǐng)參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置，包括小球1、彈簧2、彈力測(cè)量裝置3、位置標(biāo)記線4、信號(hào)處理裝置5和信號(hào)接收裝置6；將測(cè)量物體在水平方向低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的裝置捆綁于在需測(cè)量的物體上；彈簧2一端連接小球1，另一端連接彈力測(cè)量裝置3，小球1由不銹鋼材料制成，質(zhì)量為0.2Kg為了防止小球因?yàn)樽陨戆l(fā)生氧化或還原反應(yīng)而導(dǎo)致自身重力增加或減少，彈力測(cè)量裝置3能夠測(cè)量出彈簧2的彈力Ft=3N，并且將彈力轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息發(fā)送到信號(hào)處理裝置5；位置標(biāo)記線4用于方便使用者測(cè)量位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度R=6m，測(cè)量出來(lái)的距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度需要輸入到信號(hào)接收裝置6中，信號(hào)接收裝置6將測(cè)量出來(lái)的位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息并發(fā)送到信號(hào)處理裝置5；

信號(hào)處理裝置5接收到彈力測(cè)量裝置3發(fā)送過(guò)來(lái)的彈簧2彈力的數(shù)字信息和信號(hào)接收裝置6發(fā)送過(guò)來(lái)的位置標(biāo)記線4距旋轉(zhuǎn)中心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息后首先進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過(guò)以下公式得到在水平方向運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速：

G=m*g=Ft*sinα；得出sinα=0.2*10/3=0.745，進(jìn)而得出cosα的值；

Ft*cosα=F；得出F≈2.236 N

F=4π²*m*R*n²；得出n=0.217r/s；

其中：Ft為彈簧2彈力，單位為N；

α為彈簧2彈力方向與水平方向形成的夾角；

F為離心力，單位為N；

G為小球1的重力，單位為N；

m為小球1的質(zhì)量，單位為Kg；

g為重力加速度，取值為10m/s2；

π為圓周率，取值為3.14；

R為離心半徑，單位為m；

n為轉(zhuǎn)速，單位為r/s；

信號(hào)處理裝置5將得到的轉(zhuǎn)速、彈簧2彈力、離心力和離心半徑和小球1質(zhì)量信息存儲(chǔ)后發(fā)送到手機(jī)上顯示。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其改進(jìn)構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。